测量开关电源闭环反馈响应

测量开关电源闭环反馈响应
测量开关电源闭环反馈响应

Testing Closed-Loop Feedback Response For Switching-Power Suppling

■Clarke-Hess通信研究公司　Ken Salz

开关电源依靠反馈控制环路来保证在不同的负载情况下得到所需的电压和电流。反馈控
制环路的设计影响到许多因素，包括电压调整、稳定性和瞬态响应。
    当某个反馈控制环路在某个频率的环路增益为单位增益或更高且总的相位延迟等于
360 时，反馈控制环路将会产生振荡。稳定性通常用下面两个参数来衡量：
    相位裕量:当环路增益为单位增益时实际相位延迟与360
间的差值，以度为单位表示。
    增益裕量:当总相位延迟为360 时，增益低于单位增益的量，以分贝为单位表示。
    对多数闭环反馈控制系统，当环路增益大于0dB时，相位裕量都大于45 （小于315
）。当环路相位延迟达到360 时，增益裕量为-20dB或更低。
    如果这些条件得到满足，控制环将具有接近最优的响应；它将是无条件稳定的，即
不会阻尼过小也不会阻尼过大。通过测量在远远超出控制环通常操作带宽的情况下控制
环的频率响应，可以保证能够反映出所有可能的情况。
    一个单输出开关电源的控制环增益和相位响应曲线。测量是利用一个GP102增益相位
分析仪（一种独立的用来评价控制环增益和相位裕量的仪器）进行的，然后输入到电子
表软件中。
    在这一例子中，从0dB增益交点到360 测量得到的相位裕量为82 （360 到278
）。从0dB增益交点到相位达到360 的增益裕量为-35dB。把这些增益和相位裕量值与-
20dB增益裕量和60
相位裕量的目标值相比较，可以肯定被测试电源的瞬态响应和调节是过阻尼的，也是不
可接受的。
    0dB交点对应的频率为160Hz，这导致控制环的响应太慢。